DE9108820U1 - Aufbereitungs- und Wiederverwertungsanlage für Inhalte aus Fettabscheiderinhalten durch eine thermisch-physikalische Behandlung - Google Patents
Aufbereitungs- und Wiederverwertungsanlage für Inhalte aus Fettabscheiderinhalten durch eine thermisch-physikalische BehandlungInfo
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Description
Anlage zum Recycling von wasserhaltigen Altfetten
Die Neuerung betrifft eine Anlage zum Recycling von wasserhaltigen
Altfetten.
Um eine unnötige Kontermination des Abwassers mit lipophilen
Stoffen zu vermeiden, schreibt der Gesetzgeber Betrieben, die fetthaltige Substanzen, insbesondere Lebensmittel, ver- oder
bearbeiten vor, sogenannte Fettabscheider zu betreiben. Bedingt durch die vorgegebene Bauart sammeln sich in diesen Behältern
vorwiegend Fette, aber auch andere meist schlammförmige Bestandteile
an. Durch mikrobielle Gärungsvorgänge sind die abgetrennten Fette von so verminderter Qualität, daß nur eine Deponierung
bzw. Behandlung in kommunalen Kläranlagen in Frage kommt. Wegen der relativ schweren biologischen Abbaubarkeit dieser Produkte
kommt es in den Kläranlagen jedoch häufig zu Störfällen, so daß regional Entsorgungsengpässe auftreten können. Abgesehen
von dieser schwierigen Entsorgung ist zu berücksichtigen, daß es sich bei den Altfetten um relativ wertvolles Material handelt,
das, sofern möglich, einer Wiederverwendung zugeführt werden sollte.
Bisher werden Fettabscheider in der Regel nur mechanisch geleert und das gesammelte Altfett dann deponiert oder anderweitig vernichtet.
Es besteht daher noch ein Bedarf nach Verfahren zum Recycling von wasserhaltigen Altfetten, bei denen die Fettstoffe
in umweltschonender Weise zurückgewonnen werden.
Neuerungsgemäß wird eine Anlage zum Recycling von wasserhaltigen Altfetten vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch die Verbindung
von Absetzcontainern mit mit erhöhter Temperatur betriebenen Trenncontainern, daran angeschlossenen Fettfiltern und hieran
anschliessender Vakuumdestillationsanlage mit Kühlaggregat.
Nach dem vorgeschlagenen Verfahren wird die Entleerung der Fettabscheider
in üblicher Weise durch Tankfahrzeuge durchgeführt und der Inhalt dieser Tankfahrzeuge wird dann in die Absetzcon-
tainer für das Recycling überführt. Die Absetzcontainer werden vorzugsweise so ausgelegt, daß sie ein Fassungsvermögen von
etwa 15 m3 aufweisen, d.h., daß jeder Container den Inhalt eines Saugfahrzeuges aufnehmen kann. Nach dem überführen aus dem Saugfahrzeug
in den Container wird der Inhalt kräftig durchmischt, um auszuschliessen, daß toxische Inhaltsstoffe oder unerwünschte
Fremdstoffe sich punktuell anreichern können. Von dem Inhalt eines jeden Containers werden dann Proben gezogen, um Qualität
und Zusammensetzung der jeweiligen Mischung näher untersuchen zu können. In Abhängigkeit von dem späteren Verwendungszweck
und der konkreten Zusammensetzung wird die Mischung ggf. mit einem Flockungshilfsmittel versetzt, um die Phasentrennung zu
erleichtern. Flockungshilfsmittel als solche sind bekannt und speziell für den Einsatz in Kläranlagen sind kationaktive Flokkungsmittel
entwickelt worden, die vorzugsweise auch bei dem jetzigen Verfahren eingesetzt werden können. Diese Flockungsmittel
sind biologisch gut uns sehr schnell abbaubar. Vorzugsweise werden beispielsweise Produkte wie die der "Sedipur" Serie
der Fa. BASF eingesetzt.
Zur Vermeidung von Geruchsbelästigungen, die sich vorzugsweise dann entwickeln, wenn die Mischung einen sauren pH aufweist,
wird der Inhalt der Absetztanks auf einen pH von etwa 8 eingestellt. Bei diesem leicht alkalischen pH-Wert läßt sich die
Entwicklung unerwünschter Geruchsstoffe weitgehend vermeiden.
Die Mischung wird in den Absetztanks dann für etwa 15-20 Stunden sich selbst überlassen, damit die Phasentrennung eintritt. Die
Mischung besteht im wesentlichen aus Wasser und organischen Anteilen, die maximal ca. 15% der Gesamtmasse ausmachen. Dieser
Anteil läßt sich unterteilen in eine relativ gut wasserlösliche Fraktion, die biologisch leicht abbaubar ist und eine in Wasser
schwerer oder schwerlösliche Fraktion, die auch biologisch schwieriger zu behandeln ist. Diese Fraktion enthält jedoch
eine Reihe wiederverwendbarer Wertstoffe. Nach einer Ruhezeit von etwa 15-20 Stunden in den Absetzbehältern hat sich die Mischung
durch Einstellung der Destillationsparameter entweder als Schnitte
oder weitgehend als isolierte Säure gewonnen werden. Prinzipiell können alle Fettsäuren von C8-C18, wenn sie nach erfolgter
Rektifikation rein vorliegen, direkt veräußert werden, da beispielsweise Fettsäureschnitte zwischen C10-C16 wertvolle
Ausgangsstoffe für sogenannte Invertseifen sind. Auch
isolierte Sterinsäure ist gut vermarktungsfähig, weil sie in der Gummi-, Kerzen- und Lederindustrie in grösseren Mengen gebraucht
wird; für die Kerzenindustrie sind auch Mischungen aus Sterin- und Palmitinsäure interessant. Fettsäuregemische können
aber auch direkt zur Weiterverarbeitung auf Tenside eingesetzt werden, die aus den Säuren durch Reduktion und SuIfurierung
bzw. Sulfonierung herstellbar sind. Auch ist es möglich, das gesamte Fettsäuregemisch bei Nachfrage ohne weiteres im
Anschluß an die Vakuumdestillation zu Natron- oder Alkaliseifen durch Zugabe der entsprechenden Laugen weiterzuverarbeiten.
Die Fettsäuren können nach der Destillation aber auch in Reaktionskesseln
gesammelt und durch etwa 60-minütiges Erwärmen auf 90-1000C sterilisiert werden. Derartige Gemische freier
Fettsäuren sind beispielsweise als Futtermitteladditive oder nach biologischem Teilabbau als Düngemittel verwendbar.
An die im wesentlichen aus Absetzcontainer, Trenncontainer, Fettfilter und Vakuumdestillationsanlage bestehende Vorrichtung
können sich daher weiterhin Reaktionskessel anschliessen, falls eine Weiterverarbeitung der Fettsäuren gewünscht oder erforderlich
ist. Auch können zwischen den einzelnen Anlageteilen, und zwar vorzugsweise zwischen Trenncontainer und Fettfilter, zwischen
Fettfilter und Destillationsanlage sowie zwischen der Destillationsanlage und den Reaktionskesseln Zwischenlagerungscontainer
vorgesehen sein, um ein kontinuierliches Arbeiten zu ermöglichen.
Die bei diesem Verfahren einfallenden Abwässer werden in einer 2-stufigen biologischen Kleinkläranlage, die als solche bekannt
und in der Regel in einem Container montiert ist, weiterbearbei-
weitestgehend getrennt in ca. 80% Abwasser, 15% Fette und etwa maximal 2% Schlamm und Abfallstoffe. Das Abwasser wird aus den
Absetztanks abgezogen und zur Abwasserbehandlung in eine 2-stufige
biologische Kläranlage überführt. Auch der Schlamm wird zur Stabilisation einer getrennten Behandlung zugeführt.
Das Fett wird nach der Abtrennung in den Absetztanks in mit erhöhter Temperatur betriebene Trenncontainer überführt, um
eine nochmalige Phasentrennung einzuleiten. Die aus den Absetztanks entnommenen Fette weisen nämlich noch einen Wasseranteil
von bis zum 60% auf. Dieses Wasser wird bei der zweiten Phasentrennung bei einer Temperatur von etwa 600C im wesentlichen
abgetrennt und kann der Abwasserbehandlungsanlage zugeführt werden. Um die Energiebilanz bei dieser Trennung möglichst gering
zu halten, wird zwischen der Zu- und Ablaufleitung bei den Trenncontainern vorzugsweise ein Wärmeaustauscher zwischengeschaltet.
Das Fett wird dann über einen beheizten Fettfilter zur Abtrennung von noch vorliegenden Schlammkomponenten in die
Vakuumdestillationsanlage mit integrierten Kühlaggregat überführt. In der Regel erfolgt in den Fettabscheidern der Industrie
bereits eine bakterielle Zersetzung der Fette, so daß freie Fettsäuren und Glycerin vorliegen. In den Fällen, in denen die
Fettsäuren noch in veresteter Form als Triglyceride vorhanden sind, muß vor der Vakuumdestillation eine übliche alkalische
Hydrolyse durchgeführt werden, die durch Zusatz von Natronlauge oder anderen Lauge zu der vorgereinigten Fettmasse, mehrstündiges
Erwärmen und anschliessendes Ansäuern der Mischung geschieht.
In der Vakuumdestillationsanlage wird die Fettmischung dann unter vermindertem Druck im Gegenstrom Destilliert. Der grosse
Vorzug dabei ist, daß hier eine weitgehende Reinigung von unerwünschten Begleitstoffen erfolgt. Die kurzkettigen Fettsäuren
können bei diesem Verfahren bei relativ geringen Temperaturen abgestrippt und entweder weiterverarbeitet oder der
biologischen Klärung zugeführt werden. Die in freier Form vorliegenden Fettsäuren können dann in an sich bekannter Weise
tet. Die Klärung wird als Aerobbehandlung durchgeführt, wobei in der ersten biologischen Stufe eine Reduzierung der Schmutzparameter
um 80 und in der zweiten Stufe um 90% erreicht wird, so daß beispielsweise bei einem Ausgangswert von ca. 1600 ppm
CSB nach beiden Stufen eine Restbelastung im Bereich von etwa 20-25 ppm verbleibt. Nach dem Verlassen der zweiten Stufe wird
das ggf. noch schwebstoffhaltige Wasser über Spezialfilter filtriert
und kann dann direkt über einen Abgabeschacht, an dem alle Parameter automatisch aufgezeichnet und elektronisch kontrolliert
werden, in die kommunale Kanalisation eingeleitet werden. Diese Anlagen sind so ausgelegt, daß dann, wenn vorgegebene
Werte nicht eingehalten werden, der Ablauf automatisch geschlossen wird.
Der bei dem Verfahren anfallende Schlamm wird einer Schrägplattensidimentationsanlage
zugeführt und anschliessend stabilisiert und desinfiziert. Er kann zur Kompostierung genutzt oder deponiert
werden. Da die eingesetzten Flockungshilfsmittel für die
Verwendung in Kläranlagen entwickelt worden sind, bestehen keine Bedenken gegen eine Kompostierung des Schlamms auch bei Zusatz
dieser Hilfsmittel.
Die Neuerung wird im folgenden anhand des Fließschemas näher erläutert:
Die den Fettabscheidern entnommene Fett-Wasser-Mischung wird durch eine Pumpe 1 in die Anlage zum Recycling von wasserhaltigen
Altfetten überführt. Diese Anlage besteht im wesentlichen aus den Absetzcontainern (2), die ihrerseits über Rohrverbindungen
mit den Trenncontainern (6) und der biologischen Kläranlage (16) verbunden sind. Die Trenncontainer (6a, 6b, 6c) sind
beheizbar. Nach der Behandlung in den Trenncontainern (6) wird die Masse, ggf. nach Zwischenlagerung im Container (7) über
einen Fettfilter (8) und ggf. wieder über einen Zwischenlagerungscontainer (9) in die Destillationsanlage (10) mit Kühlaggregat
(11) überführt. Die Vakuumdestillationsanlage (10) wird mit Hilfe einer Vakuumpumpe (14) im Gegenstrom betrieben;
das Destillat kann dann nach Kühlen im Kühlaggregat (11) in Zwischenlagerungscontainer (13) überführt oder in Reaktionskessel (12) weiterverarbeitet werden. Falls erforderlich, kann
auch noch ein zusätzlicher Feinfilter (15) für die Konfektionierung von flüssigen Fertigprodukten vorgesehen sein. Die bei
der Phasentrennung und als Destillationssumpf anfallenden Feststoffe werden in die Schlammkonditionierungsanlage (17) überführt.
Claims (3)
1. Anlage zum Recycling von wasserhaltigen Altfetten, gekennzeichnet
durch die Verbindung von Absetzcontainern (2) mit mit erhöhter Temperatur betriebenen Trenncontainern (6), daran angeschlossenem
Fettfilter (8) und hieran anschliessender Vakuumdestillationsanlage (10) mit Kühlaggregat (11) .
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Destillationsanlage (10) ihrerseits mit Reaktionskesseln (12)
zur Weiterverarbeitung verbunden ist.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Trenncontainer (6) und Fettfilter (8), zwischen Fettfilter
(8) und Destillationsanlage (10) und/oder zwischen Destillationsanlage (10) und Reaktionskesseln (12) , Zwischenlagerungscontainer
(7, 9, 13) vorgesehen sind.
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